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ハイブリッド形成により細胞情報伝達システムをマルチ制御する機能性分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18032057
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

永次 史  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90208025)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード癌 / クロスリンク反応 / 遺伝子配列特異的薬物放出システム / ハイブリッド形成活性化 / 遺伝子検出システム / オリゴヌクレオチド / FRET / DNA / クロスリンク / ハイブリダイゼーション / 遺伝子 / 薬物放出システム
研究概要

私は標的遺伝子との2本鎖内で特異的に活性化され、反応性官能基のマスキング剤に使ったスルフィド基で結合した分子が放出され、選択的なシチジンに対するクロスリンク反応を開発している。本研究ではこの一連の反応を利用して、癌細胞で過剰発現している遺伝子に対してハイブリッドを形成しその発現を阻害すると同時に、薬剤を放出することで標的タンパクの機能を制御する、マルチ制御機能によりシグナル伝達をコントロールできる機能性分子の開発を目的とした。昨年度、標的遺伝子に対してハイブリツドを形成し、薬物が放出されるのを細胞外から検出する方法として、FRET現象を利用し、薬物の放出を蛍光の増強で確認する方法を検討した。その結果、消光団としてダブシル基、蛍光団としてフルオレセインを持つダブル標識機能性オリゴDNAが、試験管内で標的位置にシトシンを含む相補的配列のオリゴDNAに対してのみ、選択的に消光剤の脱離に伴い蛍光が増強することを明らかにした。本年度はダブル標識機能性オリゴDNAをいくつかのドラッグデリバリーシステムを用いて細胞内への適用に関する検討を行った。その結果、北大の原島教授のグループが開発された機能性リポソームにより100nMという非常に薄い濃度でも蛍光標識オリゴDNAが細胞内へ輸送されることを蛍光で確認した。同様の濃度のダブル標識機能性オリゴDNAを細胞に投与したところ、標的遺伝子を持つ細胞でのみ蛍光の増大がみられ、標的遺伝子のない細胞ではこの蛍光の増大は観測されなかった。この結果は、標的遺伝子依存的にダブシル基の脱離が進行したことを示唆する結果であると考えており、今回合成したダブル標識オリゴDNAを用いて、細胞内においてハイブリッド形成により選択的に進行する化学反応を、蛍光の増強により観測できると期待されるとともに、これらの化学反応が薬物放出システムとしても細胞内で機能する可能性を示したものであると考えている。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of 6-Substituted Purine Derivatives Using Pd-Catalyzed Cross-Coupling Reactions with 2'-Deoxyguanosine O^6-Tosylate2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatsugi F.
    • 雑誌名

      Heterocycles 73

      ページ: 493-501

    • NAID

      40015763816

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic Incorporation of 2-amino-6-Vinylpurine Derivative2007

    • 著者名/発表者名
      Imoto, S
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 51

      ページ: 357-358

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of the Novel Drug Releasing System Triggered by Hybridization with Target Sequence,2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatsugi, F.
    • 雑誌名

      Nucleosides, Nucleotides Nucleic Acids 26

      ページ: 799-803

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of unnatural oligonucleotides to chemical modification of gene expression2006

    • 著者名/発表者名
      Sasaki S.
    • 雑誌名

      Current Opin. Chem. Biol 10

      ページ: 615-621

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel drug releasing system triggered by hybridization with target sequence2006

    • 著者名/発表者名
      S.Nakayama
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 50

      ページ: 143-144

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Intracellular Ability of an Inducible Alkylation System to Exhibit Antisense Effects with Greater Potency and Selectivity2006

    • 著者名/発表者名
      Ali M. M
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 45

      ページ: 3136-3140

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Halogenated WNA Derivatives on Sequence Dependency for Expansion of Recognition Sequences in the Non-Natural Type Triplexes2006

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Y.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem 71

      ページ: 2115-2122

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of 2-Amino-6-Vinylpurine as an Efficient Agent for Conjugation of Oligonucleotides2006

    • 著者名/発表者名
      Ali M. M.
    • 雑誌名

      Nucleosides, Nucleotides, and Nucleic Acids 25

      ページ: 59-169

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] クリックケミストリーを応用した新規DNA結合分子探索手法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      井本 修平
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 反応性核酸塩基を組み込んだ新規ペプチド核酸め合成とその機能評価2008

    • 著者名/発表者名
      廣濱 智哉
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 分子モーターを導入したオリゴDNAの合成とその機能評価2008

    • 著者名/発表者名
      永谷直人
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of the Inducible Reactive Oligonucleotides for Novel Drug Releasing System Triggered by Hybridization to Target Genes2008

    • 著者名/発表者名
      Fumi Nagatsugi
    • 学会等名
      The 1st International Symposium for "International Center of Research & Education for Molecular Complex Chemistry (IREMC)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2008-03-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 反応性核酸を組み込んだペプチド核酸(PNA)の合成と反応性評価2007

    • 著者名/発表者名
      永次 史
    • 学会等名
      第17回アンチセンスシンポジウム
    • 発表場所
      石川県立音楽堂
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内における遺伝子配列特異的薬物放出システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      志茂祐輔
    • 学会等名
      第7回多元物質科学研究所 研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-12-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] クロスリンク能を有する分子を導入したペプチド核酸の合成と評価2007

    • 著者名/発表者名
      後藤 真
    • 学会等名
      第7回多元物質科学研究所 研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-12-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Enzymatic Incorporation of 2-amino-6-Vinylpurine Derivative2007

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Imoto
    • 学会等名
      5th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-11-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Novel Artificial Molecule for the Control of Gene Expression,2007

    • 著者名/発表者名
      Fumi Nagatsugi
    • 学会等名
      7th Tateshina Conference on Organic Chemistry,
    • 発表場所
      Tateshina, Japan
    • 年月日
      2007-11-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DNAの構造制御を目指した新規分子モーター誘導体の合成と機能評価2007

    • 著者名/発表者名
      永谷直人
    • 学会等名
      第33回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      長崎ブリックホール
    • 年月日
      2007-11-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DNAの構造制御を目指した新規分子モーター誘導体の合成と物性2007

    • 著者名/発表者名
      桑原俊介
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学・片平さくらホール
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DNAを鋳型とするクリックケミストリーを利用した新規DNA結合性ペプチドの開発2007

    • 著者名/発表者名
      井本修平
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学・片平さくらホール
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of the Inducible Reactive Oligonucleotides for Novel Drug Releasing System Triggered by Hybridization to Target Genes2007

    • 著者名/発表者名
      Fumi Nagatsugi
    • 学会等名
      4th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry for Young Scientists
    • 発表場所
      成田
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子配列特異的な薬物放出システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      中山静香
    • 学会等名
      第18回万有仙台シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2007-06-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内におけるDNA高次構造認識分子の開発2007

    • 著者名/発表者名
      永次 史
    • 学会等名
      特定領域研究 生体機能分子の創製 第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-06-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内における遺伝子配列特異的な薬物放出システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      永次 史
    • 学会等名
      第2回ケミカルバイオロジー研究会
    • 発表場所
      京都大学時計台記念館
    • 年月日
      2007-05-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of the Inducible Reactive Oligonucleotides for Novel Drug Releasing System Triggered by Hybridization2007

    • 著者名/発表者名
      Fumi Nagatsugi
    • 学会等名
      Gordon Conferences
    • 発表場所
      New Port, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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